船用柴油机排气冷却消声器总体性能研究

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1、第30卷第5期哈尔滨工程大学学报V01．30No．52009年5月JournalofHarbinEngineeringUniversityM2009doi：10．3969／j．issn．1006—7043．2009．05．009船用柴油机排气冷却消声器总体性能研究郭小林，季振林(哈尔滨3-程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：排气冷却消声器是降低船用柴油机排气温度和排气噪声的有效装置．针对排气冷却消声器内部结构复杂，薄层环形通道多的特点，采用有限体积法计算并分析其内部流体流动和温度场，在此

2、基础上使用有限元法计算并分析其声学特性．计算结果表明，消声器内部流场多处存在漩涡，在气流转折处设置导流环可以有效改善流体流动特性；消声器内部温度随气流的流向逐渐降低，消声器的冷却效果良好．由于温度的降低，声波在介质中的传播速度也随之降低，消声器的传递损失曲线向低频方向移动．关键词：排气冷却消声器；冷却效果；阻力损失；消声特性中图分类号：TB535文献标识码：A文章编号：1006-7043(2009)05-0518-04Overallperformanceofmarinedieselengineexhaustc

3、oolingsilencersGUOXiao一1in，jIZhen—lin(CollegeofPowerandEnergyEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Exhaustcoolingsilencerseffectivelyreducetheexhaustgastemperatureandexhaustnoiseofmarinedieselengines．Inviewofthecomplicatedinter

4、nalstructureandthinannularchannelsinsideexhaustcoolingsi—lencers，thefinitevolumemethodwasusedtocalculatetheinternalfluidflowandthetemperaturefield，andthenthefiniteelementmethodwasemployedtocalculatetheacousticattenuationcharacteristicsofthesilencer．Thenu·me

5、ricalresultsdemonstratedthatmanyeddiesaregeneratedinsidetheexhaustcoolingsilencer，theguidingannulimayimprovegasflowcharacteristics，andtemperaturedecreasesasthegasflowsleadtoagoodcoolingeffect．Duetothedecreaseintemperature，thespeedofsoundinthemediumisreduced

6、，whichresultsinthetransmissionlosscurveshiftingtolowerfrequencies．Keywords：exhaustcoolingsilencer；coolingeffect；resistanceloss；acousticattenuationcharacteristics在柴油机水下排气的特殊场合下，影响排气管抑制红外辐射信号，削减气动噪声，通常需要安装排口辐射噪声的主要因素是气体在尾管出口的平均流气冷却消声器．速、流速变化幅值和频率⋯．柴油机水下排气所激该文

7、是研究该排气冷却消声器的冷却效果、阻起的噪声的产生机理比较复杂，但从宏观物理过程力损失和消声特性。由于该消声器内部结构复杂，需上来说，这种噪声的根源在于脉动性强烈的，具有一要采用三维数值方法进行计算。首先利用基于有限定压力的大流量高温脉动废气对排出口介质的强烈体积法的FLUENT软件计算排气冷却消声器内部流扰动．通过对柴油机水下排气噪声形成过程的分体流动和温度场，进而分析其阻力损失和冷却效果；析可以得知，在发动机的排量、喷嘴结构尺寸以及水在此基础上使用有限元法计算并分析排气冷却消声深一定的条件下，废气通过尾管

8、的平均流速取决于器的消声特性。废气的温度；如果降低排气温度、流速脉动、压力脉1流场和温度场的数值计算及分析动，则水下排气噪声可大大削减j．同时，为了有效1．1计算方法收稿日期：2008-07．14．作者简介：季振林(1965-)，男，教授，博士生导师，E-mail：zhenlinji排气冷却消声器内部结构复杂，总体尺寸大，薄@yahoo．corn．层环形通道多，其内部流场是复杂的三维湍流流动，第5期